Информационный мониторинг обращения

«Информационный мониторинг обращения потенциально
опасных химических веществ, отходов и их перевозок в составе
опасных грузов на территории Санкт - Петербурга».
Смирнов В.Г., Ливанов Г.А., Нечипоренко С.П..
Институт Токсикологии МЗ России.
По данным американской химической службы (CAS) в 2002 году
зарегистрированы 35 миллиона химических веществ. В России установлены
гигиенические нормативы только для 11 тыс. химических веществ.
Крупнейшая база данных по токсикологии химических веществ RTECS
содержит информацию о 300 тыс. веществ. По данным МПХБ
(Международная Программа Химической Безопасности) первоочередной
оценки сегодня требуют 4000 веществ, однако предусмотренные планами
международных организаций исследования 1000 веществ на период 19972000 гг. не выполнены и наполовину - 300 веществ. Таким образом, уже в
настоящее время очевидным становится отставание возможностей мирового
сообщества исследовать новые химические вещества от темпов их
производства и потребления.
В настоящее время по разным литературным источникам ежегодно
синтезируется от 2000 до 40000 новых химических веществ. Значительная
часть из них в дальнейшем производится в промышленном объеме.
По данным международных экспертов затраты мирового сообщества
на химическую продукцию к 2020 году составят 2 триллиона долларов в год
и превысят затраты на рынке телекоммуникаций.
В связи с интеграцией России в мировую экономику эта тенденция
становится характерной и для ее экономики. Однако в связи со сложившейся
экономической ситуацией, существенную роль будет играть импорт
химикатов и новых технологий. Например, с 1992 но 2003 годы в Российском
Федеральном регистре потенциально опасных химических и биологических
веществ зарегистрировали 2800 наименований новых химических веществ.
Новые экономические отношения в России сопровождаются
значительным увеличением транспортных потоков. По данным
правительства России в течение 2004-2008 годы общий грузооборот
возрастет в 1,8 раза. Исходя из данной тенденции, можно говорить об
увеличении потерь потенциально опасных химических веществ в
окружающую среду при их перевозках и потреблении. Рост обращения
химических веществ позволяет прогнозировать увеличение объемов
образования химических отходов. По данным МПР в России в 2003 год
накоплено 90 млрд. тонн отходов, из них 2 млрд. тонн высокотоксичные.
Таким образом, химическое загрязнение среды обитания является
существенным фактором риска для здоровья населения. Однако присутствие
химических веществ в окружающей среде на уровнях, не вызывающих
выраженных токсических эффектов, оказывает комбинированное
хроническое действие, способное существенно повлиять на здоровье
населения и окружающую среду.
В тоже время важным и нерешенным остается вопрос по оценке их
комбинированного и комплексного воздействия.
Все выше перечисленное позволяет говорить об актуальности и
своевременности поставленной цели исследований.
Для решения очевидных проблем была разработана система
информационного мониторинга обращения ПОХВ.
Для внедрения системы информационного мониторинга была создана
компьютерная программа, которая прошла экспертизу в Совете по
экспертизе программных продуктов Департамента ГСЭН МЗ РФ и разрешена
для использования в системе государственной санитарноэпидемиологической службы Российской федерации №18 ,от 27.04.2001
года.
Первоначально ЦГСЭН в Санкт-Петербурге, Санкт-Петербургская
медицинская академия последипломного образования совместно с
комитетом по природопользованию, охране окружающей среды и
обеспечению экологической безопасности подготовили распоряжение
губернатора Санкт-Петербурга за номером Р 1005 от 25 сентября 1995 года о
проведении обязательной регистрации ПОХиБВ на территории города. С
1995 года ведется учет всех ПОХиБВ и предприятий, занятых в сфере их
обращения.
Сбор и первичный анализ информации осуществляется отделами
гигиены труда районных центров ГСЭН, в дальнейшем информация
поступает в отдел гигиены труда ЦГСЭН в г. Санкт-Петербурге. На
следующем этапе в виде бумажных носителей она поступает в
РТГИЦ"Токси" где заносится в электронную базу данных.
Апробация разработанной системы информационного мониторинга
проходила на территории второго по величине мегаполиса России.
Результаты математического анализа сформированных баз данных по СанктПетербургу подтвердили наше предположение, что на предприятиях города
в течение одного года в обращении находятся значительные объемы,
составляющие 13 965 384 тонн химических веществ 1-4 классов опасности.
Общее количество наименований ПОХВ на 2000 год обращаемых на
территории Санкт-Петербурга составило 1829 химических веществ.
Плотность распределения объемов ПОХВ по районам на территории
Санкт-Петербурга в основном совпадает с содержанием ПОХВ на одного
человека за исключением Центрального района, где численность населения
выше, а объемы ПОХВ ниже, графики представлены на рисунке № 1.
Рис.1. Плотность содержания химических веществ на одного жителя по
территориям районов Санкт-Петербурга ( в кг на 1 чел.).
Таким образом, содержание ПОХВ уменьшается в следующей
последовательности
1-Адмиралтейский
,
2-Василеостровский,
3Центральный, 4-Приморский, 5-Колпинский, 6-Московский, 7-Кировский, 8Выборгский,
9-Красносельский,
10-Невский,
11-Фруненский,
12Петроградский,
13-Красногвардейский,
14-Калининский,
15Петродворцовый и 16-Ломоносовский.
Было сделано предположение, что в случае сохранения существующих
объемов обращаемых ПОХВ последовательность развития загрязнения
районов будет подобной.
Дальнейший анализ результатов исследований показал, что на территории
Санкт-Петербурга 62% от общего количества используемых ПОХВ в год
составляют химические вещества 1 и 2 классов опасности рисунок №2.
Рис.2. Процентное распределение объемов ПОХВ по классам опасности на
территории Санкт-Петербурга.
Анализ распределения наименований ПОХВ 1 и 2 классов опасности по
районам Санкт-Петербурга позволяет косвенно говорить о степени
выраженности комбинированного и комплексного воздействия химических
веществ на здоровье населения и окружающую среду. Результаты анализа
показали, что в Выборгском, Василеостровском и Адмиралтейском районах
используются в обращении наибольшие количества наименований
химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности.
Принимая во внимание суммирование эффектов воздействия
химических веществ на уровне пороговых концентраций, можно сделать
вывод, что в перечисленных районах интегральная химическая нагрузка
выше, чем в других районах.
Результаты оценки распределения по районам города объемов ПОХВ,
обладающих аллергенным и канцерогенными свойствами представлены в
таблице №1.
Табл. №1. Распределение химических веществ, обладающих канцерогенными
свойствам.
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Районы Санкт-Петербурга: Количество канцерогенных
вв. (кг).
КОЛПИНСКИЙ
20749707,91
КИРОВСКИЙ
1551750
МОСКОВСКИЙ
83970
НЕВСКИЙ
69549
ПРИМОРСКИЙ
13900
ВАСИЛЕОСТРОВСКИЙ
10118,8
КРАСНОГВАРДЕЙСКИЙ
2980
ВЫБОРГСКИЙ
1080,50
КРАСНОСЕЛЬСКИЙ
500
КАЛИНИНСКИЙ
132
ПЕТРОГРАДСКИЙ
72
АДМИРАЛТЕЙСКИЙ
22
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ
17,501
ВСЕВОЛОЖСКИЙ
0
ФРУНЗЕНСКИЙ
0
ПЕТРОДВОРЦОВЫЙ
0
Всего:
22483799,71
Результаты предварительного анализа
позволили прогнозировать
загрязнение ряда районов Санкт-Петербурга (Колпинский, Кировский,
Невский, Московский и т.д.) потенциально опасными химическими
веществами, обладающими канцерогенными свойствами (никель, сульфат
кадмия, мышьяковистый ангидрид, мышьяк, формальдегид, окись кадмия и
окись никеля, акрилонитрил, бензол, стеариновокислый кадмий) и
аллергенными свойствами
(тиурам, хромовый ангидрид, малеиновый
ангидрид, кобальт, эпихлоргидрин, хромат калия, ампицилин, стрептомицина
сульфат, гексаметилендиамин, окись кобальта, сульфат беррилия,
хлорангидрид меткриловой кислоты, окситетрациклин, тетрациклин,
гидрокарбонил кобальта).
Система позволяет проводить глубокий анализ распределения наиболее
значимых химических веществ по районам Санкт-Петербурга, результаты
которого позволили сформировать списки приоритетных загрязнителей.
На основе полученных результатов исследований был сделан вывод, что
дальнейшее сохранение объемов обращения тяжелых металлов по районам
Санкт-Петербурга может привести к загрязнению ими территорий.
Как следствие, в перечисленных районах предусматривается уделять
внимание индикации в различных средах именно тех химических веществ,
объемы обращения которых выше и в количественном и в процентном
отношении. Наряду с этим приоритетные вещества можно выделять также из
расчета площади контролируемой территории, процента потерь и объема
обращения.
Таким образом,
анализ
собираемой информации об объемах
обращения ПОХВ по районам Санкт-Петербурга
дал возможность
осуществлять выбор приоритетных загрязнителей и разработать
унифицированный алгоритм этой процедуры.
Дальнейшее сопоставление результатов собственных исследования с
данными загрязнения почв территорий районов вблизи зарегистрированных
предприятий с учетом их объемов обращения подтвердили наши выводы.
Испытания системы информационного мониторинга при контроле
перевозок классов опасных грузов через один морской порт «СанктПетербурга» проводилось таким образом, чтобы снизить до минимума время
анализа состава опасных грузов и входящих в их состав потенциально
опасных химических веществ.
В совокупности с учетом ПОХВ по предприятиям города проводится
информационный анализ ПОХВ, входящих в состав перевозимых опасных
грузов. Для уменьшения случаев провоза малоизученных ПОХВ в составе
грузов и для прослеживания путей их перемещения по территории Северозападного региона разработан программный комплекс по компьютерному
анализу баз данных, зарегистрированных перевозчиков грузов и
предприятий на территории Санкт-Петербурга, занятых в сфере обращения
ПОХВ.
В результате анализа перевозчику груза выдается протокол
регистрации на перевозимый опасный груз.
В протокол входит информация о перевозчике груза, грузоотправителе,
грузополучателе с данными о месте их расположения, все известные
гигиенические нормативы для входящих в состав ПОХВ, а при их отсутствии
расчетные показатели, класс опасности, симптомы отравления, средства
индивидуальной защиты и методы индикации химического вещества в
контролируемых средах.
Наряду с выше перечисленными аспектами при экспертизе состава
груза ведется компьютерный анализ на регистрацию ПОХВ, в Федеральном
регистре и в Санкт-Петербургском регистре предприятий, занятых в сфере
обращения ПОХВ.
По результатам экспертизы состава груза формируются базы данных
по перевозчикам, составу перевозимых опасных грузов, грузополучателям и
т.д.
Таким образом, за любой промежуток времени можно провести
детальный анализ количественного и качественного состава перевозимых
грузов в автоматическом режиме.
Информационная система дает возможность проследить соответствие
декларируемых потенциально опасных химических веществ спискам
приобретаемых и завозимых предприятиями Санкт-Петербурга химических
соединений.
Результаты анализа представлены в таблице №2.
Табл.2. Результаты регистрации перевозок за 2000-2003г.г..
Количество перевезенных грузов (т)
Класс опасных
грузов
Класс 2 (сосуды под
давлением, в т.ч.
фреоны)
Класс 3 (ЛВЖ
кроме нефти и
бензинов)
Класс 4
(легковоспламеняющиеся твердые
вещества, кроме
угля)
Класс 5
(окисляющие
вещества и
органические
пероксиды, кроме
2000 год
2001 год
3,5
595
1355
2002 год
2003 год
521
678
2142
13541т
3304
326
2809
907
1180
576
1789
4099
5329
удобрений)
Класс 6. (ядовитые
вещества)
Класс 8 (едкие и
коррозионные
вещества)
Класс 9 (прочие
опасные вещества)
9691
11735
17815
29027
5056
2498
4165
5414
850
519
654
2001
ИТОГО
17812,5
22087
41702
45132
(по 2-9 классам)
Суммарный объем перевезенных грузов в 2004 году составил 114
миллионов тонн. Ориентировочный процентный состав по данным на 2001
год представлен на рисунке № 3.
Рис.№ 3. Процентный состав перевезенных грузов в 2001 году через порт
Санкт-Петербург..
Детальный анализ состава перевозимых опасных грузов за 2000 год показал:
Общий грузопоток химических веществ в 2000 году составил 7447.055
тонн, при этом не учитывались перевозки свинцового концентрата и
аммиачной селитры, составляющие десятки тысяч тонн в год.
• Из общего объема перевозимых опасных грузов (преимущественно 6
класса опасности - ядовитые вещества) около 30% (29.5%) не
зарегистрированы в Федеральном регистре и неоднократно ввозились на
территорию РФ.
• Количество химических веществ 1 и 2 классов токсичности составляет
62.9% от всего грузооборота (32,7% и 30,,2% соответственно). На долю
веществ 3 класса опасности приходится 31,8%, объемы химического
сырья 4 класса минимальны - 5.3%.
Объемы международных перевозок морским транспортом опасных грузов
7 класса (радиоактивные материалы) также достаточно велики и
составили в 2003 году – 7438 специализированных контейнеров,
рассчитанных на перевозку более 1,5 тонн радиоактивных материалов в
каждом. Перевозки осуществляются на неспециализированных судах.
Дальнейшая перевозка по территории России производится
специализированным транспортом по утвержденным в установленном
порядке маршрутам.
Результаты исследований подтвердили наше предположение о том, что на
территории Санкт-Петербурга в обращении находятся значительные объемы
обращения потенциально опасных химических веществ. Их суммарные
потери могут существенно влиять на здоровье человека и среду его обитания.
По результатам проведенных исследований было принято решение о
строительстве специализированных площадок для складирования опасных
грузов и усилении надзора за утилизацией образующихся отходов.
На основе данных получаемых с помощью системы информационного
мониторинга были разработаны подходы к оценке интегральной химической
нагрузки на здоровье населения и среду обитания на основе
информационных технологий. Анализ литературы показал, что традиционно
для этого используется формула Аверьянова или оценка рисков. Для
использования этих традиционных методов первоначально необходимо
провести определение концентраций химических веществ в различных
средах, а для расчета рисков их воздействия необходимо знание
афферентных доз. Однако собрать эти данные о 1800 химических веществах
не представляется возможным.
•
Например в Санкт-Петербурге ведется мониторинг загрязнения
окружающей среды всего по 47 приоритетным показателям. Даже
теоретически в ближайшей перспективе проводить оценку интегральной
химической нагрузки традиционными методами
не представляется
возможным.
Первоначально была сделана попытка оценить воздействие интегральной
химической нагрузки на здоровье детей до 14 лет. Данные о детской
заболеваемости были получены из Центра ГСЭН по Санкт-Петербургу в
электронном виде. Нами был проведен математический анализ связей
детской заболеваемости по ноозоологиям с объемами обращения
потенциально опасных химических веществ разных классов опасности и
обладающих
канцерогенными,
сенсибилизирующими
свойствами.
Результаты исследований показали наличие связей между объемами
обращения ПОХВ разных классов опасности и детской заболеваемостью.
Установить достоверные связи не удалось из-за небольшого количества
наблюдений. На рисунке № 4, как пример представлен трехмерный график
зависимости
случаев врожденных аномалий с общей детской
заболеваемостью и объемом обращения ПОХВ всех классов опасности.
Рис.№ 4. Связь случаев врожденных аномалий с общей детской заболеваемостью и
объемом обращения ПОХВ всех классов опасности.
Установленные связи описываются уравнением и позволяют
прогнозировать количество случаев врожденных аномалий от роста объемов
обращения ПОХВ - Z1 (VAR31) = - 2,016 + 7,054e-10*X1+0,005*Y1 .
X1 (VAR14)–общее количество химических веществ всех классов
опасности, ( кг ).
Y1( VAR17)-общая заболеваемость детей до 14 лет, (кол. случаев на 1000
человек)
Результаты проведенных исследований в Санкт-Петербургской
медицинской академии имени И.И. Мечникова традиционными методами
подтвердили наши выводы. Авторы сделали выводы о том, что загрязнение
почвы связано с наличием промышленных предприятий, а загрязнение почв,
как интегральный показатель позволяет говорить о том что, выбросы от
предприятий оказывают воздействие на детскую заболеваемость.
Результаты наших исследований были опубликованы на год раньше. В
тоже время возможности анализа значительно шире так, как позволяют
искать связи детской заболеваемости с объемами обращения каждого из всех
1800 химических веществ.
.Выводы:
1. Внедрение системы информационного мониторинга снижает
финансовые затраты на контроль загрязнений окружающей среды
химическими веществами в 50 раз и более.
2. Созданная система информационного мониторинга обращения
потенциально опасных химических веществ и их перевозок в составе
опасных грузов позволяет оценивать риск интегральной химической
нагрузки на здоровье населения и окружающую среду, прогнозировать
химические аварии и разрабатывать мероприятия по их
предупреждению.
3. Результаты анализа позволяют прогнозировать объемы образования
химических отходов и формировать рынок их вторичного
использования.
4. Использование системы информационного мониторинга на
таможенных терминалах морских и воздушных путей сообщения
позволяет существенно снизить время прохождения грузов через
границу, оценивать транспортные потоки химических веществ и
опасных грузов, подойти к вопросу специализации причалов и
площадок временного складирования опасных грузов.
5. Информационная система дает возможность проследить соответствие
декларируемых потенциально опасных химических веществ спискам
приобретаемых и завозимых предприятиями контролируемых
территорий.
6. Система информационного мониторинга позволяет изучать
эпидемиологию обращения ПОХВ на контролируемых территориях и с
минимальными затратами гармонизировать гигиеническую
нормативную базу России с международными требованиями.